Los investigadores logran sintetizar una nueva forma de hierro

Nuevas perspectivas para campos de aplicación importantes como la industria energética

25.03.2024

El hierro es uno de los elementos más comunes de la Tierra y de todo el universo. Desempeña un papel clave en todos los ámbitos de nuestra vida, ya sea en la industria o para el transporte de oxígeno en la sangre. Investigadores de la Universidad del Sarre y otros colegas alemanes han logrado sintetizar una nueva forma de hierro. Esta investigación fundamental abre perspectivas para importantes campos de aplicación, como la industria energética. Los resultados se acaban de publicar en la revista científica "Nature Chemistry".

Universität des Saarlandes/Thorsten Mohr

Prof. Dr. Dominik Munz

El hierro desempeña un papel fundamental, y no sólo como materia prima para la industria siderúrgica y otras aplicaciones técnicas. El hierro también es esencial para muchos procesos de la naturaleza y de nuestro organismo. "Los compuestos de hierro median en los procesos redox, por ejemplo en el ciclo natural del nitrógeno o en la respiración. El color rojo de la sangre procede de compuestos oxidados de hierro, que transportan oxígeno a través del cuerpo", explica Dominik Munz.

El catedrático de Química de Coordinación de la Universidad de Saarland se dedica sólo de forma marginal a la química de los metales en nuestro cuerpo, lo que se conoce como bioinorgánica. Sin embargo, su química de la oxidación es una de sus especialidades científicas. Y aquí, junto con colegas de la Universidad de Erlangen-Nuremberg, el Instituto Max Planck de Conversión Química de la Energía (Mülheim an der Ruhr) y la FU de Berlín, ha logrado un gran avance: los químicos han sintetizado un nuevo estado de oxidación del hierro, el hierro(VII), como explica Dominik Munz.

"Esto significa que hemos eliminado siete electrones de un átomo de hierro", explica el químico. Hasta ahora no existía una forma tan altamente oxidada de hierro, y sólo hay un puñado de ejemplos de seis electrones. Como el trabajo que los científicos acaban de publicar en la revista "Nature Chemistry" es investigación básica, aún no hay perspectivas de una aplicación concreta para la nueva sustancia.

En principio, sin embargo, este tipo de compuestos desempeñan un papel clave en muchos campos prácticos, sobre todo en la industria de la energía sostenible. "En la química de la oxidación, por ejemplo para la producción de alcohol, se podría imaginar perfectamente su uso, así como en la tecnología de las baterías, la producción de combustibles sintéticos y en la división del agua", explica Dominik Munz. Hasta ahora, la división del agua en oxígeno e hidrógeno, es decir, la fotosíntesis artificial, se ha hecho a menudo a base de iridio. Según Dominik Munz, poder sustituir este elemento "súper raro y súper caro" por hierro supondría un avance industrial sin parangón.

Pero aún queda mucho camino por recorrer. El nuevo tipo de hierro(VII) debe ser analizado primero por otros grupos de investigación para sondear su potencial de aplicación. Dominik Munz y sus colegas de Erlangen, Mülheim y Berlín han sentado por fin las bases para ello.

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